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1、第7章 汇编语言程序设计,7.1 伪指令 7.2 算术运算程序的设计 7.3 循环程序的设计 7.4 查表程序的设计 7.5 检索程序的设计 7.6 分支程序的设计 7.7 码制转换程序的设计 7.8 逻辑操作程序,主 要 内 容,2020/8/26,单片机原理及其应用,2,第7章 汇编语言程序设计,程序设计是为了解决某一个问题，把指令（或 语句）按照一定的意图有序地组合在一起。 目前，基于MCS-51单片机的程序开发设计有采 用汇编语言和高级语言2种形式，高级语言有采用C 语言、BASIC语言、PLM语言等，大多数集成开发环 境（Integrated Development Environm
2、ent，IDE） 软件都支持这2种形式。,2020/8/26,单片机原理及其应用,3,汇编程序设计的步骤： （1）分析题目或课题的要求，正确理解解决什么问 题，如何解决问题、有哪些可利用的资源、对计算 精度的要求等；另外，了解应用系统硬件的结构和 功能与课题任务的关联。 （2）确定解决问题的方案，画出程序流程框图； （2）根据解决方案，确定变量及其数据存储格式， 给各个变量分配存储空间； （3）根据程序流程图，选用合适的指令编写程序， 完成源程序的设计； （4）在集成开发环境上调试，完成设计要求的功能。,第7章 汇编语言程序设计,2020/8/26,单片机原理及其应用,5,7.1 伪指令,常用
3、的有以下几种伪指令： （1）设置起始地址伪指令ORG ORG xxxxH 如： ORG 0100H SUB: MOV R0, #30H （2）赋值伪指令EQU 变量代号 EQU 数值 如： LEN EQU 20; 在程序中变量LEN的值为20H XdataEQU 4F8BH;在程序中变量Xdata的值 为4F8BH,2020/8/26,单片机原理及其应用,6,7.1 伪指令,（3）定义字节数据伪指令DB xxxxH DB data 如： 2000H DB 30H; 伪指令DB也可用来定义多个连续单元为常数， 即用来定义一组单字节数据组成的常数表。 如： ORG 1000H DB 30H,31H
4、,32H,33H,34H,35H,36H, 37H,38H,39H, 2EH,0DH,2020/8/26,单片机原理及其应用,7,7.1 伪指令,（4） 定义双字节数据伪指令DW xxxxH DWdata16 如:1000H DW 0FDE1H 1100H DW 1345, 2241, 34556 （5） 位地址赋值伪指令BIT 变量代号BIT位地址 如: CSBITP2.0 FLAG BIT20H.6 （6） 汇编结束伪指令END END,2020/8/26,单片机原理及其应用,8,7.2 算术运算程序的设计,在MCS-51单片机指令系统中，算术运算指令仅 支持2个无符号的8位二进制数的运算
5、，二进制数算 术运算是按字节的方式进行的。,2020/8/26,单片机原理及其应用,9,7.2 算术运算程序的设计,例1 多字节二进制加法。 以三字节无符号二进制数为例，算法如图7.1所 示，图中一个方框代表一个单元。Cy表示进位。当 最低字节（低8位）运算时，如果令Cy为0，那么， 完成3个字节的加法运算进行了3次相同的单字节加 法操作，可以采用循环结构实现2个3字节数据的加 法运算。,图7.1 二进制数加法算法,2020/8/26,单片机原理及其应用,10,7.2 算术运算程序的设计,例2 多字节二进制减法。 多字节二进制减法与多字节二进制加法相似，图 7.2为3字节二进制减法的算法。,图
6、7.2 减法算法,2020/8/26,单片机原理及其应用,11,7.2 算术运算程序的设计,例3 多位十进制数加法。 十进制数在计算机中可以采用BCD码的形式存 放。采用紧凑形式（或压缩式）BCD码存放十进制数 时，一个存储单元可以存储2位。MCS-51单片机仅 支持二进制加法运算，采用ADD和ADDC指令的结果 是二进制数，因此，2个以BCD码形式存储的数据， 在用ADD和ADDC运算之后，必须对其运算结果进行 调整。多位十进制数加法的算法与多字节二进制数 算法相似，如图7.3所示。,2020/8/26,单片机原理及其应用,12,7.2 算术运算程序的设计,图7.3 多位十进制加法算法,20
7、20/8/26,单片机原理及其应用,13,7.2 算术运算程序的设计,例4 多位十进制减法 在第3章的例30中，我们介绍了2位十进制数减 法算法：XYX100Y X9AHY，把十进 制减法变换成二进制减法（求十进制减数的补码） 和十进制加法2步进行。多位十进制数减法也采用了 同样的算法。设被减数存放在20H开始的内部RAM 存储单元，减数存放在30H开始的存储单元，6位十 进制数减法的程序如下,2020/8/26,单片机原理及其应用,14,7.2 算术运算程序的设计,（1）2位十进制数减法子程序： 入口条件：R0指出被减数所在单元的地址；R1指出减数 所在单元的地址； 出口条件：R0指出差所在
8、单元的地址，进位在Cy中； SH_SUB: MOV A, #9AH SUBB A, R1 ADD A, R0 DA A MOV R0, A INC R0 INC R1 CPL C RET,2020/8/26,单片机原理及其应用,15,7.2 算术运算程序的设计,（2）6位十进制数加法程序： MOV R0, #20H MOV R1, #30H MOV R5, #03H CLR C DOSUB:ACALL SH_SUB DJNZ R5, DOSUB RET,2020/8/26,单片机原理及其应用,16,7.2 算术运算程序的设计,例5 多字节数二进制乘法 2个多字节二进制数乘法的算法与按位进行十进
9、 制数乘法相似。把它转换为几个多字节与单字节的 乘法运算，先分别计算出它们的部分积，然后按照 规则把部分积累加计算出乘积。 图7.4为2个16位二进制数相乘的算法原理图。 图中被乘数为X，其高八位和低八位分别存储在XH 和XL单元，乘数为Y，YH和YL分别高八位和低八位 存储单元。,2020/8/26,单片机原理及其应用,17,7.2 算术运算程序的设计,算法分2步进行：首先，分别用乘数的高八位和 低八位与被乘数相乘，计算部分积，分别存储在 (XYH3),(XYH2),(XYH1)和 (XYL3),(XYL2)(XYL1)单 元；在编写程序时，乘法运算可以用子程序调用的 方法实现（第3章例33
10、）。第二步，采用加法运算求 出乘积存储在（XY4）（XY3）（XY2）（XY1）单 元。,2020/8/26,单片机原理及其应用,18,7.2 算术运算程序的设计,图7.4 2个16位二进制数乘法算法,2020/8/26,单片机原理及其应用,19,7.2 算术运算程序的设计,例6 多字节二进制除法 2个多字节无符号二进制数的除法是采用移位和 减法运算实现的，实现过程与我们进行十进制数乘 法形似，每次进行除法运算时，如果余数大于减数 （构件）则商1，否则，商0。图7.5为16位二进制数 除以8位二进制数的程序流程图。该算法要求被除数 的高八位数据必须小于除数，否则，作为溢出处 理，子程序把标志位
11、OV的状态置为1，从子程序返 回。,2020/8/26,单片机原理及其应用,20,7.2 算术运算程序的设计,图7.5 除法程序流程图,2020/8/26,单片机原理及其应用,21,7.3 循环程序的设计,（一）循环结构的组成 循环结构由4部分组成：初始化部分、循环处理 部分、循环控制部分和循环结束部分。循环结构组 成图见图7.6。,图7.6 循环结构组成,2020/8/26,单片机原理及其应用,22,7.3 循环程序的设计,汇编语言程序设计中常见的典型循环结构如图 7.7所示。,（1）先处理后判断的结构 （2）先判断后处理的结构 图7.7 典型循环结构,2020/8/26,单片机原理及其应用
12、,23,7.3 循环程序的设计,（二）循环程序设计举例 例7 设单片机系统采集的8个单字节数据存储在单片机内 部RAM的30H开始的连续单元中，求它们的均值。 计算一组数据平均值的公式为： ，其中， 为第i个 数据，N为数据的个数。因此，要计算出平均值需要进行2种 运算：求数据的总和、数据总和除以数据个数。 （1）求数据的总和 设S为数据的总和，在计算机中求多个数据总和的算法如下： 该算法的程序流程框图见图7.8,2020/8/26,单片机原理及其应用,24,7.3 循环程序的设计,图7.8 多个数据求总和的流程图,2020/8/26,单片机原理及其应用,25,7.3 循环程序的设计,例8 设
13、有一个字符串以回车符（ASCII码为0DH）为 结束标志，并存放在内部RAM的40H单元开始的连 续存储单元中，编写测试字符串长度的程序。 这是一个循环次数未知的循环程序设计例题。 为了测试字符串的长度，字符串中的每个字符依次 与回车符（0DH）比较，如果比较不相等，则字符 串长度计数器加1，继续测试；如果比较相等，表示 该字符为回车符，则字符串结束，长度计数器的值 就是字符串的长度。程序流程框图如图7.9所示。,2020/8/26,单片机原理及其应用,26,7.3 循环程序的设计,图7.9 测试字符串长度的程序流程框图,2020/8/26,单片机原理及其应用,27,7.3 循环程序的设计,（
14、1）硬件电路原理图 （2）发光二极管布置示意图 图7.10 循环闪烁系统原理与布置示意图,2020/8/26,单片机原理及其应用,28,7.3 循环程序的设计,例9循环闪烁系统原理与布置示意图如图7.10所 示，MCS-51单片机的P1口控制8个发光二极管。编 制一个循环闪烁的程序，要求每次相邻的2个发光二 极管为1组闪烁点亮3次后，转移到下一组，8个发光 二极管显示1遍后，全部点亮，然后熄灭，又以每组 2个灯的方式闪烁显示，如此不断循环。,2020/8/26,单片机原理及其应用,29,7.3 循环程序的设计,图7.11 循环闪烁系统的程序流程图,2020/8/26,单片机原理及其应用,30,
15、7.4 查表程序的设计,查表程序是一种在单片机应用系统中常用的程 序，例如，显示输出时，利用查表程序提取字型编 码，数值运算时，利用它可以避免进行复杂的程序 运算或转换运算，可以完成数据插补、修正、计算、 转换等功能 。,2020/8/26,单片机原理及其应用,31,7.4 查表程序的设计,例10 设字符09、AF的ASCII码已作为常数存储在 程序存储器中，编写子程序由给定x（ ）查找 其对应的ASCII码。 ASCII码为七位二进制编码，一个单元也可存储 一个字符的ASCII码。如果ASCII码表存放在以 ASC_TAB单元开始的区域，那么，存储ASCII码的单 元地址与x的关系为：ASC
16、_TABx。设存储在寄存 器R2中，从子程序返回时ASCII码存储在R2中，子 程序程序如下：,2020/8/26,单片机原理及其应用,32,7.4 查表程序的设计,CHECHUP: MOV DPTR, #ASC_TAB;设置表的首地址 MOV A,R2;取x MOVCA,A+DPTR；查表取ASCII码 MOVR2,A;存查到的ASCII码 RET ASC_TAB: DB 30H, 31H, 32H, 33H, 34H, 35H, 36H, 37H, 38H, 39H DB 41H, 42H, 43H, 44H, 45H, 46H,2020/8/26,单片机原理及其应用,33,7.5 检索程序的设计,数据检索为关键字查找，通常有两种方法：顺 序检索和对分检索。本节介绍前者，对分检索请参 阅
